1、1关于冲压工艺与冲压模具设计问题分析与探讨摘要: 本文首先介绍了我国冲压工艺的发展现状，然后深入分析研究了冲压模具设计的基本思路。 冲压工艺在机械工业中被广泛应用，技术也越来越成熟，本文在此提出了自己的观点和看法，希望同行业工作人员参考与借鉴。 关键词：冲压工艺； 模具； 机械； 中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号： 前言 在我国，许多冲压新技术起步并不晚，有些虽然达到了国际先进水平，但常常很难形成生产力。先进冲压工艺应用不多，有的仅处于试用阶段，吸收、转化、推广速度慢。技术开发费用投入少，导致企业对先进技术的掌握应用慢，开发创新能力不足，中小企业在这方面的差距更甚。目前，国内
2、企业大部分仍采用传统冲压技术，要提高我国的冲压工艺技术水平，首先要在两方面有所突破，一是提高行业人员素质，这是一项迫在眉睫的任务，又是一项长期而系统的任务。振兴我国冲压行业需要大批高水平的科技人才，大批熟悉国内外市场、具有现代管理知识和能力的企业家，大批掌握先进技术、工艺的高级技能人才。要舍得花大力气，有计划、分层次地培养。二是用信息化技术改造模具企业，发展重点在于大力推广 CAD/CAM/CAE 一体化技术，特别是成形过程的计算2机模拟分析和优化技术（CAE） 。加速我国模具标准化进程，提高精度和互换率，只有这样才能满足当前广阔的市场需求。 一、冲压工艺分析 1、冲压工艺介绍。冲压是靠压力机
3、和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工） ，合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中，有 60%70%是板材，其中大部分是经过冲压制成的成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工
4、件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔、凸台等。冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。 2、冲压工艺的种类。冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序 2 大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线3从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑
5、性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延伸率高；屈强比低；加工硬化性低。 二、冲裁模具中机械运动的控制和运用问题分析 冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢，凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离，然后凸、凹模分开，卸料板把工件或废料从凸模上推落，完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的，为了
6、保证冲裁的质量，必须控制卸料板的运动，一定要让它先于凸模与板料接触，并且压料力要足够，否则中裁件切断面质量差，尺寸精度低，平面度不良，甚至模具寿命减少。按通常的方法设计落料冲孔模具，往往冲压后工件与废料边难以分开。在不影响工件质量的前提下，可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块，以使落料；中孔运动完成后，凹模卸料板先把工件从凹模中推出，然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落，这样一来，工件与废料也就自然分开了。对于一些有局部凸起的较大的冲压件，可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模，同时施加足够的弹簧力，以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的，再继续落料冲孔运动
7、，往往可以减少一个工步的模具，降低成本。有些冲4孔模具的冲孔数量很多，需要很大冲压力，对冲压生产不利，甚至无足够吨位的冲床，有一个简单的方法，是采用不同长度的 24 批冲头，在冲压时让冲孔运动分时进行，可以有效地减小冲裁力。在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量和较高的合格率。模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间。模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具（供小批量生产） 、复合模、多工位级进模（供大量
8、生产） ，以及研制快速换模装置，可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。冲压设备除了厚板用水压机成形外，一般都采用机械压力机。以现代高速多工位机械压力机为中心，配置开卷、矫平、成品收集、输送等机械以及模具库和快速换模装置，并利用计算机程序控制，可组成高生产率的自动冲压生产线。在每分钟生产数十、数百件冲压件的情况下，在短暂时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序，常常发生人身、设备和质量事故。因此，冲压中的安全生产是一个非常重要的问题。 三、冲压模具设计的基本思路分析 1、转换图纸。如果给一个零件图（如果给你的是一个产品，你就把它测
9、绘出来变成你公司使用的我们国家的标准零件图纸） ，如果是其他单位拿来或传来的图纸（包括香港、台湾、美国、日本等） ，也要转换成你公司使用的国家标准图纸。这就是工厂通常所说的转换图纸或图纸转换5工序。 2、用三维软件画出零件图，然后转换成工程图（带有展开图的） ，再另存为 CAD 的 dwg 格式画出来作为自己参考图调用。 3、根据展开图把排样图或单工序图画出来，再根据展开料图设计出每个步骤之产品零件图（这就叫工艺图） 。 4、把 CAD 排样图调入三维软件画出排样图实体，然后转换成工程图，再另存为 CAD 的 dwg 格式画出来作为自己参考图调用。 5、根据以上参考图 / 工艺图设计出每个零件
10、工艺图的模具图。 6、根据模具图设计出每个模具零件的模具零件图来。 （把工艺图和全套模具图及 ISO9000 文件交办文控中心受控就可以了。 ）以上几个方面就是如何着手设计模具之主要内容，用文字是不可能完全说明的，一定要有丰富的实践经验，并加以灵活应用。 四、结语 在冲压过程中，机械运动贯穿始终。各种冲压工艺的实现都有其基本运动机理，这种运动是和模具密切相关的，各种模具的结构设计和力学设计最终都是为了满足其能够实现特定运动的要求。设计的模具能否严格完成实现冲压工艺所需的运动，直接影响到冲压件的品质，所以在模具设计中应对机械运动进行控制。同时为了达到产品形状尺寸的要求，不能够拘泥或局限于各种工艺基本运动模式中，而应不断发展和创新，在模具设计中对机械运动灵活运用。 参考文献 61董长双，杨楚民.调整全自动数控机床研制J.机床与液压，2005
